滾動(dòng)軸承故障數(shù)據(jù)集的采集及驗(yàn)證.pdf

1、滾動(dòng)軸承是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛、最關(guān)鍵、也是最易損壞的零件之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整臺(tái)機(jī)器或整個(gè)系統(tǒng)的性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)在使用滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，大約有30％的機(jī)械故障都是由軸承引起的。因此，長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械滾動(dòng)軸承的故障診斷一直是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)階段針對(duì)滾動(dòng)軸承故障特征提取比較成熟的應(yīng)用只是針對(duì)于單故障勻速條件下，而實(shí)際運(yùn)行中啟停頻繁、處于變轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的設(shè)備不在少數(shù)，同時(shí)在工程實(shí)際中有的設(shè)備需要軸承損壞達(dá)到一定程度才更換，期

2、間就可能存在多個(gè)軸承故障并存的現(xiàn)象。多故障同時(shí)檢測(cè)仍然是監(jiān)測(cè)和診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。多故障診斷主要集中在軸承不同部位同時(shí)存在故障、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩和裂紋、軸偏差和轉(zhuǎn)子不平衡等復(fù)合故障等。到目前為止，已報(bào)道的工作中對(duì)于滾動(dòng)軸承多故障同時(shí)檢測(cè)非常有限，因此具有一套比較成熟的多故障數(shù)據(jù)集就變得尤其重要。
　　本文首先介紹了滾動(dòng)軸承常見(jiàn)的失效形式以及滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)學(xué)，并進(jìn)行了滾動(dòng)軸承的局部故障實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用北京交通大學(xué)ST-5000A多

3、功能轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)和上海大學(xué)BVT系列滾動(dòng)軸承振動(dòng)測(cè)量?jī)x對(duì)恒定轉(zhuǎn)速和變轉(zhuǎn)速條件下的滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了采集，得到一套比較完整的滾動(dòng)軸承故障數(shù)據(jù)集。
　　基于以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文采用基于譜峭度的共振解調(diào)法和基于EMD經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾墓舱窠庹{(diào)法分別對(duì)實(shí)驗(yàn)所采集到的勻速多故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，驗(yàn)證了所采集到的滾動(dòng)軸承多故障勻速數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
　　本文采用基于瞬時(shí)故障特征頻率趨勢(shì)線和故障特征階比模板的變轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承故障診斷算法，即基于瞬